論文の概要: Quantum metrology of noisy spreading channels
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.09386v2
- Date: Tue, 29 Nov 2022 12:26:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-30 11:58:00.673420
- Title: Quantum metrology of noisy spreading channels
- Title（参考訳）: ノイズ拡散チャネルの量子力学
- Authors: Wojciech G\'orecki, Alberto Riccardi, and Lorenzo Maccone
- Abstract要約: ノイズのあるチャネルのクラスに対して最適な測定戦略を提供する。
小さい変位では, 真空プローブ場が同じ平均エネルギーの戦略の中で最適であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We provide the optimal measurement strategy for a class of noisy channels
that reduce to the identity channel for a specific value of a parameter
(spreading channels). We provide an example that is physically relevant: the
estimation of the absolute value of the displacement in the presence of phase
randomizing noise. Surprisingly, this noise does not affect the effectiveness
of the optimal measurement. We show that, for small displacement, a squeezed
vacuum probe field is optimal among strategies with same average energy. A
squeezer followed by photodetection is the optimal detection strategy that
attains the quantum Fisher information, whereas the customarily used homodyne
detection becomes useless in the limit of small displacements, due to the same
effect that gives Rayleigh's curse in optical superresolution. There is a
quantum advantage: a squeezed or a Fock state with $N$ average photons allow to
asymptotically estimate the parameter with a $\sqrt{N}$ better precision than
classical states with same energy.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,パラメータ(スプレッドチャネル)の特定値に対する識別チャネルに還元される雑音のあるチャネルのクラスに対する最適測定戦略を提案する。
本稿では,位相ランダム化雑音の存在下での変位の絶対値の推定について,物理的に関係のある例を示す。
驚くべきことに、このノイズは最適な測定の有効性に影響しない。
小さい変位では, 真空プローブ場が同じ平均エネルギーの戦略の中で最適であることを示す。
光検出に続くシャッシャーは、量子フィッシャー情報を得るための最適な検出戦略であるが、通常使われているホモダイン検出は、光学超解像におけるレイリーの呪いと同じ効果のため、小さな変位の限界では役に立たない。
量子的優位性がある:$N$平均光子を持つ圧縮状態またはフォック状態は、同じエネルギーを持つ古典的状態よりも正確にパラメータを$\sqrt{N}$で漸近的に推定することができる。
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